- Torrent
-
- Эта статья о протоколе. Статья о клиенте: BitTorrent (программа).
Содержание
BitTorrent (букв. англ. «битовый поток») — пиринговый (P2P) сетевой протокол Коэна для кооперативного обмена файлами через Интернет.
Файлы передаются частями, каждый torrent-клиент, получая (скачивая) эти части, в это же время отдаёт (закачивает) их другим клиентам, что снижает нагрузку и зависимость от каждого клиента-источника и обеспечивает избыточность данных.
Первый torrent-клиент «BitTorrent» был создан Брэмом Коэном на языке 4 апреля 2001 года, запуск первой версии состоялся 2 июля 2001 года.
Существует множество других программ-клиентов для обмена файлами по протоколу BitTorrent.
Принцип работы протокола
Принцип работы BitTorrent: нагрузка на распространителя файла уменьшается благодаря тому, что клиенты начинают обмениваться данными сразу же, даже если файл не докачан ими до конца.Перед началом скачивания клиент подсоединяется к трекеру, сообщает ему свой адрес и хеш-сумму запрашиваемого файла, на что в ответ клиент получает адреса других клиентов, скачивающих или раздающих этот же файл. Далее клиент периодически информирует трекер о ходе процесса и получает обновлённый список адресов.
Клиенты соединяются друг с другом и обмениваются сегментами файлов без непосредственного участия трекера, который лишь регулярно обновляет информацию о подключившихся к обмену клиентах и другую статистическую информацию. Для эффективной работы сети BitTorrent необходимо, чтобы как можно больше клиентов были способны принимать входящие соединения. Неправильная настройка брандмауэра могут этому помешать.
При соединении клиенты сразу обмениваются информацией об имеющихся у них сегментах. Клиент, желающий скачать сегмент, посылает запрос и, если второй клиент готов отдавать, получает этот сегмент. После этого клиент проверяет контрольную сумму сегмента и оповещает всех присоединённых пиров о наличии у него этого сегмента.
Каждый клиент имеет возможность временно блокировать отдачу другому клиенту (англ. choke). Это делается для более эффективного использования канала отдачи. Кроме того, при выборе — кого разблокировать, предпочтение отдаётся пирам, которые сами передали этому клиенту много сегментов. Таким образом, пиры с хорошими скоростями отдачи поощряют друг друга по принципу «ты — мне, я — тебе».
Обмен сегментами ведётся по принципу «ты — мне, я — тебе» симметрично в двух направлениях и в случайном порядке. Клиенты периодически сообщают друг другу об имеющихся у них сегментах. Обмен данными начинается, когда обе стороны в нём заинтересованы, то есть каждая из сторон имеет сегменты, которых нет у другой. Количество переданных сегментов подсчитывается, и если одна из сторон обнаруживает, что передаёт в среднем больше, чем принимает, она блокирует (англ. choke) отдачу. Таким образом, в протокол заложена защита от личеров.
При получении полного файла клиент переходит в специальный режим работы, в котором он только отдаёт данные (становится сидом).
Клиенты периодически информируют трекер об изменениях в состоянии закачек и обновляют списки IP-адресов.
Структура трафика
Как и в других протоколах передачи файлов, трафик протокола BitTorrent можно разделить на служебный и собственно скачиваемые/отсылаемые данные.
Общие особенности
- Отсутствие очередей на скачивание.
- Файлы закачиваются небольшими фрагментами; чем менее доступен фрагмент, тем чаще он будет передаваться. Таким образом, присутствие в сети «сидера» с полным файлом для загрузки необязательно — система распределяет сегменты между «пирами», чтобы в последующем они могли обмениваться недостающими сегментами.
- Клиенты (
- Скачанные фрагменты становятся немедленно доступны другим клиентам.
- Контролируется целостность каждого фрагмента.
- В качестве объекта раздачи могут выступать несколько файлов (например, содержимое каталога).
Протоколы и порты
Клиенты соединяются с трекером по протоколу порт трекера: 6969.
Клиенты соединяются друг с другом, используя протокол TCP. Входящие порты клиентов: 6881—6889.
Номера портов не фиксированы в спецификации протокола и могут изменяться при необходимости. Более того, в данный момент большинство трекеров используют обычный
UDP.
Кроме того, протокол NAT Traversal (используется только в клиенте BitComet и не является официальной частью протокола).
Файл метаданных
Для каждого распространяемого файла создаётся файл метаданных с расширением .torrent, который содержит следующую информацию:
-
- общую информацию о закачиваемом файле (имя, длину и пр.);
- Контрольные суммы (точнее, хеш-суммы SHA1) сегментов закачиваемого файла.
Файлы метаданных могут распространяться через любые каналы связи: они (или ссылки на них) могут выкладываться на веб-серверах, размещаться на домашних страницах пользователей сети, рассылаться по электронной почте, публиковаться в блогах или новостных лентах
Первоначально BitTorrent не имел собственной поисковой системы (англ. search engine), но в мае 2005 года Брэм Коэн устранил этот недостаток.[1]
Трекер
Трекер (англ. tracker; /ˈtrækə(r)/) — специализированный сервер, работающий по протоколу IP-адреса, входящие порты клиентов и хеш-суммы, уникальным образом идентифицирующие объекты, участвующие в закачках. По стандарту, имена файлов на трекере не хранятся, и узнать их по хеш-суммам нельзя. Однако на практике трекер часто помимо своей основной функции выполняет и функцию небольшого веб-сервера. Такой сервер хранит файлы метаданных и описания распространяемых файлов, предоставляет статистику закачек по разным файлам, показывает текущее количество подключённых пиров и пр.
Работа без трекера
В новых версиях протокола были разработаны бестрекерные (англ. trackerless) системы, которые решают некоторые из предыдущих проблем. Отказ трекера в таких системах не приводит к автоматическому отказу всей сети.
Начиная с версии 4.2.0 официального клиента, в нём реализована функция бестрекерной работы, базирующаяся на DHT распределённой хеш-таблицы.
На данный момент не все клиенты используют совместимый друг с другом протокол. Совместимы между собой µTorrent, KTorrent и официальный клиент BitTorrent. Azureus также имеет режим бестрекерной работы, но его реализация отличается от официальной, вследствие чего он не может работать через DHT с вышеперечисленными клиентами.[2] Однако, для Azureus существует поддержка стандартного DHT через плагин Mainline DHT.
Терминология
Личер и его рой.- Анонс (англ. announce) — обращение клиента к трекеру. При каждом анонсе клиент передаёт на трекер информацию об объёмах им скачанного и отданного, a трекер передаёт клиенту список адресов других клиентов. Обращение клиента к трекеру происходит через определённые интервалы времени, которые определяются настройками клиента и трекера.
- Доступность (англ. availability, англ. distributed copies — распространённые копии) — количество полных копий файла, доступных клиенту. Каждый сид добавляет 1,0 к этому числу; личеры увеличивают доступность в зависимости от количества скачанного, которого нет у других личеров. К примеру, если на раздаче есть один сид и два личера, скачавшие по 50 % файла (скачанные части равны между собой), то доступность равна 1,50.
- Заглохший (англ. choked — заглохший, придушенный) — клиент, обмен данными с которым заглох. Либо его канал на выход забит полностью и он не может ничего передать (достиг max_uploads), либо он является сидом и ему ничего не нужно получать.
- Заинтересованный (англ. interested) — участник, желающий получить куски файла, имеющиеся у другого участника. Например, если у клиента А нет каких-то частей, которые есть у клиента Б, считается, что клиент А заинтересован в обмене с клиентом Б.
- Индекс (англ. index) — это список .torrent-файлов (обычно включающий описания и другую информацию), управляемый веб-сайтом (индексатором) и доступный для поиска. Индексирующий сайт также может быть и трекером.
- Лич, иногда личер (англ. leech — пиявка) — пир, не имеющий пока всех сегментов, то есть продолжающий скачивание. Термин часто употребляется и в негативном смысле, который он имеет в других файлообменных сетях: пользователь, который отдаёт гораздо меньше, чем скачивает.
- Отравленный торрент — ситуация, когда часть пиров раздаёт повреждённые сегменты.
- Пир (англ. peer — соучастник) — клиент, участвующий в раздаче. Иногда пирами называют только скачивающих участников.
- Поскрестись (англ. scrape — скрести, царапать) — процесс, аналогичный анонсу, но клиент запрашивает только статистику торрента, информацию о подключённых клиентах и возможности с ними связаться для обмена.
- Пренебрегающий (англ. snubbed) — клиент, подключённый к получателю, но не посылавший ему данные уже более 60 секунд.
- Раздача (англ. seeding) — процесс распространения файла по протоколу BitTorrent.
- Рейтинг (англ. share ratio) — отношение отданного к скачанному.
- Рой (англ. swarm) — совокупность всех пиров, участвующих в раздаче.
- Сегмент (англ. part — часть) — все файлы для передачи делятся на небольшие куски — сегменты, которые, затем, передаются по сети в произвольном порядке для оптимизации обмена.
- Сид, иногда сидер (англ. seeder — сеятель) — пир, имеющий все сегменты распространяемого файла, то есть либо начальный распространитель файла, либо уже скачавший весь файл.
- Супер-сидирование — специальный режим раздачи в некоторых BitTorrent-клиентах, пытающийся минимизировать количество данных, которое отдаст раздающий до появления первого скачавшего. Суперсид предлагает каждому пиру скачать только один сегмент файла, которого ещё нет у других пиров. Затем сид не даёт этому пиру следующих сегментов, пока не получит от других пиров подтверждения, что они тоже получили этот сегмент. Таким образом, суперсид пытается избежать повторной отдачи одних и тех же сегментов, и старается отдавать сегменты только тем пирам, которые активно передают их другим.
- Хеш (англ. hash) — строка буквенно-цифровых символов в .torrent-файле, которую используют клиенты для проверки передаваемых данных. Каждая часть после получения сначала проверяется на совпадение хеша. Если проверка не удалась, данные отбрасываются и запрашиваются ещё раз.
- (англ. announce URL) — адрес трекера, к которому клиент делает анонс. Во многих клиентах называется «Tracker URL». Может включать «passkey» — уникальный код, назначаемый трекером для аккаунта пользователя, помогающий идентифицировать его на трекере (добавляется к URL анонса в самом *.torrent-файле при скачивании).
Программы-клиенты
Кроссплатформенные
- µTorrent — клиент BitTorrent для Windows и Mac OS X, отличающийся малым размером и высокой скоростью работы.
- aria2 (англ.) — поддерживает HTTP, FTP, BitTorrent; файлы
- Java, поэтому является кроссплатформенным. Поддерживает
- Python
- Python; использует GTK
- FoxTorrent — расширение для браузера Mozilla Firefox, реализующее функции клиента BitTorrent
- mlDonkey — кроссплатформенный клиент
- Браузер
- TorrentFlux (en) — написан на Web-сервере как PHP-скрипт, позволяя не держать свой компьютер включённым постоянно, но при этом качать и раздавать торренты
- ABC — ещё один Bittorrent Client, основан на BitTornado
GNU/Linux, UNIX
- BTPD — консольный клиент для Unix/GNU+Linux, написанный на C++; работает в режиме демона
- Unix/GNU+Linux, прекративший развитие в 2004 году
- Qt; работает в среде rTorrent — консольный клиент для C++; использует библиотеки
- Mac OS X, OpenBSD, GNU/Linux и GTK. Также может работать в консольном режиме и в режиме демона.
- Bitflu — консольный клиент для Unix/GNU+Linux, написанный на демона, с поддержкой веб-интерфейс, управляется через C++ / libtorrent. Распространяется под лицензией GNU GPL.
Windows
- μTorrent
- FlashGet
- Shareaza — поддерживает работу с несколькими файлообменными сетями, в том числе и BitTorrent
- Free Download Manager
Mac OS
- µTorrent
- Transmission
- BitRocket.
- Tomato Torrent
- Acquisition
Symbian OS
Примечания
- ↑ Worthington, David; Nate Mook BitTorrent Creator Opens Online Search. BetaNews (May 25, 2005). Проверено 13 февраля 2009.
- ↑ What is DHT?//Torrent FAQ
См. также
Ссылки
